【摘 要】
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人工搜索群算法是根据士兵在执行搜索任务时的搜索规则而设计的仿生智能算法。人工搜索群算法具有原理简单、参数少、容易实现的特点,具有良好的开发潜能,但是同时人工搜索群
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人工搜索群算法是根据士兵在执行搜索任务时的搜索规则而设计的仿生智能算法。人工搜索群算法具有原理简单、参数少、容易实现的特点,具有良好的开发潜能,但是同时人工搜索群算法存在容易陷入局部最优值和收敛速度较慢的问题,而且由于人工搜索群算法提出时间较晚,其在许多领域并没有太多实际的应用。论文主要对人工搜索群算法进行分析、改进,并利用改进后的人工搜索群算法对电器结构进行优化设计。论文主要的研究工作如下:第一、对最优化概念、传统优化算法和仿生智能优化算法进行了介绍,从理论上对几种不同的传统优化算法和仿生智能优化算法进行了具体的分析。第二、对人工搜索群算法的原理进行了介绍,并分析了人工搜索群算法的优点和缺点。在对莱维飞行的理论进行了详细的介绍后,提出了莱维飞行人工搜索群算法。为了验证莱维飞行人工搜索群算法的性能,本论文选取了12个标准测试函数进行测试。在不同维度和迭代次数的情况下对人工搜索群算法和莱维飞行人工搜索群算法进行对比,证明了改进后的人工搜索群算法收敛速度和计算精度比未改进之前要好。除此之外,还将改进后的人工搜索群算法与蜂群算法和差分进化算法进行对比,证明了改进后的算法在寻优性能上存在优势。第三、在对莱维飞行人工搜索群算法进行分析和测试的基础之上,论文将改进的人工搜索群算法应用在欠压脱扣器的优化上。论文利用ANSYS软件建立欠压脱扣器参数化模型,并计算了欠压脱扣器在吸合状态下动铁芯和静铁芯之间的吸力,建立了欠压脱扣器的优化数学模型,将莱维飞行人工搜索群算法和ANSYS有限元分析软件相结合,对欠压脱扣器进行优化。优化结果表明,在满足吸力要求的情况下,减少了欠压脱扣器对铜和铁的用量,达到了较为理想的优化效果。第四、利用ANSYS Workbench对电能表外置断路器的电动操作机构齿轮组进行整体的应力分析,然后利用齿轮应力公式计算最容易断裂的齿轮的齿面和齿根的最大应力,并将计算结果和仿真结果进行比较分析,通过对比确定齿轮组应力分析的正确性,然后建立优化的数学模型和约束条件,利用莱维飞行人工搜索群算法对电动操作机构的齿轮组进行优化,优化后结果表明,优化后的齿轮应力减小,延长了齿轮组的使用寿命,实现了优化的目的。
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